JP2001250911A - 樹脂封止形電力用半導体装置 - Google Patents

樹脂封止形電力用半導体装置

Info

Publication number
JP2001250911A
JP2001250911A JP2000062220A JP2000062220A JP2001250911A JP 2001250911 A JP2001250911 A JP 2001250911A JP 2000062220 A JP2000062220 A JP 2000062220A JP 2000062220 A JP2000062220 A JP 2000062220A JP 2001250911 A JP2001250911 A JP 2001250911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
power semiconductor
semiconductor device
control circuit
inner leads
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000062220A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4037589B2 (ja
Inventor
Takanobu Yoshida
貴信 吉田
Toshiaki Shinohara
利彰 篠原
Hisashi Kawato
寿 川藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2000062220A priority Critical patent/JP4037589B2/ja
Priority to US09/664,341 priority patent/US6313520B1/en
Priority to EP00122884A priority patent/EP1143514B1/en
Priority to DE60042110T priority patent/DE60042110D1/de
Publication of JP2001250911A publication Critical patent/JP2001250911A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4037589B2 publication Critical patent/JP4037589B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49575Assemblies of semiconductor devices on lead frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/162Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits the devices being mounted on two or more different substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124Aluminium (Al) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48135Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4911Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/014Solder alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/095Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1305Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/156Material
    • H01L2924/15786Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19041Component type being a capacitor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19043Component type being a resistor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19102Disposition of discrete passive components in a stacked assembly with the semiconductor or solid state device
    • H01L2924/19104Disposition of discrete passive components in a stacked assembly with the semiconductor or solid state device on the semiconductor or solid-state device, i.e. passive-on-chip
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来と同様にパワー半導体素子が発する熱
を有効に放散させつつ、 ノイズ耐量の向上化を図ると共に、高機能化にも対
応可能な樹脂封止形電力用半導体装置を提供する。 【解決手段】 ダイパッド19とリード部2との板厚を
同一にし且つ出来る限り厚く設定する。そして、ダイパ
ッド19の上方に位置する第1インナーリード2A1
中、複数個の支持用インナーリード2AS上に、接合層
20を介して厚膜基板8を接合する。同基板8の上面上
にはパワー半導体素子1の制御回路用パターンの全てが
厚膜パターン10として形成されており、同パターン1
0上には半田を介して制御回路用の素子(IC)9及び
全電子部品12が搭載されている。そして、各部分9,
12,10,8,1,2A1,19,2B1は封止樹脂
5によって封止されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、樹脂封止したパ
ワー半導体装置の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図10は、第1従来技術に係る樹脂封止
形電力用半導体装置を最終製品に取り付けた際の状態を
示す縦断面図である。図10において、1Pはパワー半
導体素子、2AP及び2BPは電極をなすフレームのリ
ード部、3Pはパワー半導体素子1Pとフレームのダイ
パッド19Pの上面とを接合するろう材、4Pは各電極
2AP,2BPと各パワー半導体素子1P間又はパワー
半導体素子1P間を接続するアルミニウムワイヤ等の金
属細線であり、5Pは封止樹脂である。
【0003】ここで、パワー半導体素子1Pの直下への
熱拡散を効率良く実現するために、フレームのリード部
2AP,2BP及びダイパッド19Pの板厚を同一にし
且つ極力厚く設定している。
【0004】更に、電極をなすリード部2AP,2BP
のアウターリードは、封止樹脂5Pの外部において実装
可能となる様な形状にフォーミングされた上で、上記ア
ウターリードの所定部分に半田めっき等の表面処理が成
されている。
【0005】以上の構造を有する樹脂封止形電力用半導
体装置が出荷されると、客先側においては、図10に示
す様に、本半導体装置を制御するための制御回路を構成
した基板6Pを本半導体装置のリード部2AP,2BP
のめっき処理部に半田7Pで接合することで、本半導体
装置を客先装置内に組み込んでいる。ここで、上記制御
回路は、パワー半導体素子1Pを制御するためのマイク
ロコンピュータ用等の半導体素子(IC)9Pと、抵抗
やキャパシタ等の電子部品12Pとから成る。
【0006】又、図11は、第2従来技術に係る樹脂封
止形電力用半導体装置を示す縦断面図である。図11の
装置が既述した図10の装置と相違する点は、図11の
本装置自身が図10で示すマイクロコンピュータ等の半
導体素子(IC)9Pを内包している点にあり、同素子
9Pはリードフレーム2BPのインナーリード上に搭載
されている。そして、本装置を客先が用いるときにおい
ても、客先側において、図10に示す様に、制御回路用
の電子部品12Pの全てを搭載した制御基板6Pを図1
1の本装置のアウターリード先端と半田付けにより接合
する必要がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】(1) 既述した第1
及び第2従来技術に係る何れの半導体装置においても、
パワー半導体素子1Pからパワー半導体素子1Pを制御
するために制御基板6P上に設けられた電子部品12P
までの経路が長く、そのためにノイズ耐量が低下すると
いう問題点がある。
【0008】(2) 又、第1及び第2従来技術におい
ては、パワー半導体素子1Pの発熱に対する熱拡散を効
率良く実行するために、既述した様に、リード部とダイ
パッドとの板厚を同一にすると共に、出来る限りそれら
の板厚を厚く設定している。ところで、上記問題点
(1)を解決するためには、パワー半導体素子1Pの制
御回路を成す多くの電子部品12Pの全てを、本制御回
路中の半導体素子(IC)9Pと共に、リード部のイン
ナーリード上に搭載することが望ましい。しかし、この
様に制御回路の構成部品の全てを封止樹脂内に包含させ
ようとするときには、インナーリードのパターンは極微
細なものとならざるを得ず、このため隣り合うインナー
リード間のピッチが極めて狭くなる結果、上述の通り板
厚が出来る限り厚く設定されているインナーリードに対
して、その様な極微細パターンをプレス加工やエッチン
グ等の方法で以て形成することは極めて困難であるとい
う問題点に直面する。そして、本半導体装置が高機能化
する程に、その様な高機能化を担う制御回路を構成する
電子部品の数が増々多くなり、制御回路の規模が増々大
きくなるので、インナーリードのパターンはより一層極
微細化せざるを得ないこととなり、上記問題点はより一
層深刻化なものとなる。
【0009】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、パワー半導体素子が発する
熱の拡散のレベルを従来技術と同レベルに保ちつつ、高
いノイズ耐量を有し、高機能化にも容易に対応できる樹
脂封止形電力用半導体装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
複数のインナーリードとそれぞれが前記複数のインナー
リードの各々と繋がった複数のアウターリードとを有す
るリード部及び前記リード部と同一板厚を有するダイパ
ッドを備えるフレーム部と、前記ダイパッドの一部上に
搭載されたパワー半導体素子と、前記ダイパッドの前記
一部を除く前記フレーム部の支持部上に接合された基板
と、前記基板の少なくとも一方の主面上に形成された前
記パワー半導体素子の制御回路のパターンと、前記制御
回路用パターン上に搭載された、前記パワー半導体素子
を制御するための半導体素子と、前記制御回路用パター
ン上に搭載された、前記半導体素子と共に前記制御回路
を構成する全ての電子部品と、前記複数のインナーリー
ド、前記ダイパッド、前記パワー半導体素子、前記基
板、前記半導体素子及び前記全ての電子部品を封止する
封止樹脂とを備えることを特徴とする。
【0011】請求項2に係る発明は、請求項1記載の樹
脂封止形電力用半導体装置であって、前記フレーム部の
前記支持部は前記複数のインナーリードの内の少なくと
も2つの支持用インナーリードによって構成されている
ことを特徴とする。
【0012】請求項3に係る発明は、請求項1記載の樹
脂封止形電力用半導体装置であって、前記フレーム部の
前記支持部は前記ダイパッドの他部に該当することを特
徴とする。
【0013】請求項4に係る発明は、請求項2又は3記
載の樹脂封止形電力用半導体装置であって、前記基板は
セラミック基板であり、前記制御回路用パターンは厚膜
パターンであることを特徴とする。
【0014】請求項5に係る発明は、請求項2記載の樹
脂封止形電力用半導体装置であって、前記基板は前記少
なくとも2つの支持用インナーリードと同数のスルーホ
ール部を備えており、前記スルーホール部の各々毎に、
当該スルーホール部の壁面上と当該スルーホール部の周
辺の前記一方及び他方の主面上とには導通用パターンが
形成されており、前記導通用パターンの前記他方の主面
側部分は導電性の接合層を介して前記少なくとも2つの
支持用インナーリードの内の対応する支持用インナーリ
ードと接合されていることを特徴とする。
【0015】請求項6に係る発明は、請求項1記載の樹
脂封止形電力用半導体装置であって、前記フレーム部の
前記支持部は前記複数のインナーリードの内の第1及び
第2支持用インナーリードによって構成されており、前
記複数のインナーリードの内で前記第1支持用インナー
リードと前記第2支持用インナーリードとの間に存在す
る少なくとも1つの中間インナーリードは前記第1及び
第2支持用インナーリードよりも短く、前記基板の第1
端部は接合層を介して前記第1支持用インナーリードに
よって支持されており、前記基板の前記第1端部に対向
する第2端部は前記接合層を介して前記第2支持用イン
ナーリードによって支持されており、前記基板の第3端
部と前記第3端部に対向する第4端部とは、前記第1及
び第2端部に直交しており、且つ、前記少なくとも1つ
の中間インナーリードによって支持されておらず、前記
制御回路用パターンの内で第1制御回路用パターンは前
記基板の一方の主面上に形成され、第2制御回路用パタ
ーンは前記一方の主面に対向する前記基板の他方の主面
上に形成されており、前記半導体素子及び前記全ての電
子部品の一部は前記第1制御回路用パターン上に搭載さ
れ、前記全ての電子部品の他部は前記第2制御回路用パ
ターン上に搭載されていることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)本実施の形態で
は、後述する様に定義された厚膜基板の一方の主面上に
パワー半導体素子の制御回路用パターンを設け、且つ、
同パターン上に同制御回路を構成する全ての部品(パワ
ー半導体素子制御用ICとその他の電子部品)を搭載す
ると共に、厚膜基板の一方の主面に対向する他方の主面
をフレーム部の支持部に接合層を介して接合している。
そして、制御回路を構成する全ての部品が搭載された上
記厚膜基板と、フレーム部の支持部と、フレーム部のダ
イパッド上に搭載されたパワー半導体素子と、各部を繋
ぐ金属細線(Alワイヤ等)とを、封止樹脂で以て封止
している。尚、フレーム部の各部の板厚は同一とされ、
且つ、出来る限り厚く設定されている。そして、本実施
の形態では、上記支持部は、複数のインナーリードの内
の少なくとも2つのインナーリード(これらを支持用イ
ンナーリードと称す)によって構成されている。以下、
図面を参照しつつ、本実施の形態を詳述する。
【0017】図1は、本実施の形態に係る樹脂封止形電
力用半導体装置の内部構造を示す縦断面図である。又、
図2は、図1に示す本半導体装置の中核部を模式的に示
す斜視図である。両図1,2において、本装置でも、パ
ワー半導体素子1の発熱を有効に放散ないしは拡散させ
るために、図10の従来技術と同様に、共にフレーム部
を構成するリード部2(2A,2B)(同部2は、イン
ナーリード2A1,2B1とインナーリードに繋がった
アウターリード2A2,2B2とより成る)及びダイパ
ッド19の両板厚は同一に設定され、且つ、出来る限り
厚く設定されている(例えば、板厚は0.7mmないし
0.8mmの範囲内の値)。尚、ここでは、フレーム部
のリード部2の内で、フレーム部のダイパッド19と繋
がったリード部を第2リード部2Bとも称し、第2リー
ド部2B中の各インナーリードと各アウターリードとを
それぞれ第2インナーリード2B1と第2アウターリー
ド2B2とも称す。その様な称呼との関係で、ダイパッ
ド19とは繋がっておらず且つダイパッド19の上方に
位置する他方のリード部(複数のインナーリードと複数
のアウターリードとの集合体に相当)を第1リード部2
Aと称し、第1リード部2A中の各インナーリードと各
アウターリードとをそれぞれ第1インナーリード2A1
と第1アウターリード2A2として称す。
【0018】IGBTや縦型パワーMOSFET等に代
表されるパワー半導体素子1は、ダイパッド19の上面
の一部上に、ろう材3を以てろう付けされている。そし
て、各パワー半導体素子1の電極同士はAlワイヤ等の
金属細線で互いに接続されていると共に、パワー半導体
素子1の一つの電極は、金属細線4によって、当該パワ
ー半導体素子1が搭載されている第2インナーリード2
B1とは別の(例えば隣接する)第2インナーリード
(第2電極に相当)2B1に接続されている。
【0019】他方、厚膜基板8は、例えばろう材又は接
着剤又は接着テープ等より成る接合層20によって、複
数の第2インナーリード2A1中で「フレーム部の支持
部」を成す複数本のインナーリード(これらを支持用イ
ンナーリードと呼ぶ)2ASの上面上に接合されてい
る。ここで、厚膜基板8とは、厚膜パターンを少なくと
もその一方の主面上に形成可能なセラミック基板(例え
ば、アルミナ基板やAlN基板)を言うものとする。そ
して、厚膜基板8の一方の主面ないしは上面上には、パ
ワー半導体素子1の制御回路を構成するのに必要な全て
のパターン10が厚膜によって形成されており、その厚
膜パターン10の一部上には、パワー半導体素子1を制
御するためのマイクロコンピュータ等を成す半導体素子
(IC)9が半田等を介して搭載されており、且つ、パ
ターン10の他部上には、上記制御回路を構成する全て
の電子部品(抵抗やキャパシタ等)12が半田等を介し
て搭載されている。そして、半導体素子9の電極と厚膜
基板8のボンディングパッド18とは、電気的に金属細
線11によって互いに接続されていると共に、同素子9
と電子部品12の両電極もまた、金属細線11によって
電気的に互いに接続されている。更に、第1電極をなす
各支持用インナーリード2ASの上面と厚膜基板8上の
厚膜パターン10ないしはボンディングパッド18とは
金属細線13で互いに接続されていると共に、パワー半
導体素子1の電極と厚膜基板8のパターン10ないしは
ボンディングパッド18もまた、金属細線13によって
電気的に互いに接続されている。又、厚膜基板8のボン
ディングパッド18とダイパッド19の上面の任意の位
置とは、一端が直接にダイパッド19の上面上にボンデ
ィングされた金属細線13A(13)によって、電気的
に互いに接続されている。そして、支持用インナーリー
ド2ASを含む全ての第1インナーリード2A1と、全
ての第2インナーリード2B1と、半導体素子9と全て
の電子部品12とが搭載された厚膜基板8と、パワー半
導体素子1と、ダイパッド19と、各金属細線4,1
1,13とは、全て封止樹脂5で封止されており、封止
樹脂5より外部に突出した複数の第1及び第2アウター
リード2A2,2B2の各々は、例えば断面形状が略L
字状となる様に、適切な形状にフォーミングされている
と共に、その先端部には半田めっき等の表面処理が施さ
れている。
【0020】尚、図2では、5本の支持用インナーリー
ド2ASによって厚膜基板8が支持されている一例を示
しているが、支持用インナーリード2ASには、少なく
とも2本のインナーリード2A1が用いられれば良い。
例えば、隣り合う2本のインナーリード2A1を支持用
インナーリード2ASとして用いても良く、又は、それ
らの間に長さが比較的短い数本の中間インナーリード2
A1を挟んで、長さが比較的長い両側のインナーリード
2A1を支持用インナーリード2ASとして用いても良
い。
【0021】本装置によれば、次の利点が得られる。即
ち、従来技術が有していた利点である、パワー半導体
素子の発熱の効率良い放散効果をなお維持しつつ、既
述した第1及び第2従来技術に比べて、パワー半導体素
子1と同素子1を制御する半導体素子(IC)9及び全
ての電子部品12までの経路長を格段に短くすることが
できるため、ノイズ耐量を飛躍的に向上させることがで
きる。しかも、厚膜パターン10に対してはより微細
なパターンを形成することが可能であって、この様な厚
膜基板8のパターン10上にパワー半導体素子1の制御
回路を構成する全ての電子部品12が搭載されている。
従って、厚膜基板8を利用することで、封止樹脂5内で
の実装密度を飛躍的に高めることが容易となり、制御回
路が有している本半導体装置の機能を全て封止樹脂5内
で実現することが可能となる。その結果、客先側では本
半導体装置の制御基板6P(図10)を設ける必要性が
一切なくなるので、客先装置の小型化を図ることが可能
となる。
【0022】(実施の形態1の変形例) (1) 実施の形態1では、図2に示す様に、支持用イ
ンナーリード2ASの上面上に接合層20を介して厚膜
基板8を搭載しているが、これに代えて、図3の縦断面
図に例示する様に、支持用インナーリード2ASの下面
ないしは底面上に、半導体素子9及び全ての電子部品1
2を搭載した厚膜基板8を接合層20を介して接合する
様にしても良い。これによっても、同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。
【0023】(2) 図1で示した構造を有する厚膜基
板8の「支持部」としては、実施の形態1における支持
用インナーリード2ASに代えて、パワー半導体素子1
が搭載されていないダイパッド19の他部を用いること
もできる。この様な一例を図4に示す。同図4に模式的
に示す通り、本変形例では、全ての第1インナーリード
2A1は、単に外部側装置ないしは客先側装置と電気的
に接続されるべき第1電極としてのみ機能する。
【0024】(3) 半導体素子9及び全ての電子部品
12を搭載する制御回路用の基板としては、実施の形態
1の図1及び図2で示した厚膜基板8に代えて、その一
方の主面(片面)上にのみ制御回路用パターンが形成さ
れたガラスエポキシ基板を用いても良い。この様な一例
の中核部分を、図5の斜視図に模式的に示す。同図5に
示す様に、ガラスエポキシ基板14Aの他方の主面ない
しは底面は、複数の支持用インナーリード2ASの各々
の上面と接着剤や接着テープ等の接合層20を介して接
合されており、同基板14Aの一方の主面ないしは表面
上には全ての制御回路用パターン10A(ボンディング
パッドを含む)が銅箔等によって形成されていると共
に、同パターン10A上に半導体素子(IC)9や全電
子部品12が搭載されている。
【0025】尚、本変形例(3)及び後述する変形例
(4)に、上述の変形例(1)又は(2)を適用するこ
とも可能である。
【0026】(4) 本変形例は上記変形例(3)の改
良に係わるものであり、その一例を図6の縦断面図に模
式的に示す。尚、図6では、図示の便宜上、全ての電子
部品12の図示化を省略している。
【0027】本変形例の目的は、ガラスエポキシ基板1
4Aのボンディングパッドを成す各パターン部分とそれ
に対応する支持用インナーリード2ASとの間の電気的
接続を、金属細線によるワイヤボンディングに代えて、
同基板14A内に形成したスルーホール部内に設けたパ
ターンによって実現する点にある。そのために、ガラス
エポキシ基板14Aは、同基板14Aを支持する支持用
インナーリード2ASの数と同数個の、同基板14Aを
貫くスルーホール部16を有している。そして、各スル
ーホール部16毎に、当該スルーホール部16の壁面上
と、当該スルーホール部16の周辺部に該当する本基板
14の一方の主面(上面)の一部上及び他方の主面(裏
面)の一部上とに、導通用パターン15cが形成されて
いる。このパターン15cの上面側部分は、図6に例示
する様に、本基板14A上の半導体素子9又は電子部品
12(図示せず)の一部と金属細線で以てボンディング
されている。又、同パターン15cの上面側部分は、本
基板14Aが有する制御回路パターンの延長部分と電気
的に繋がっていても良い。即ち、同パターン15cの上
面側部分は、少なくとも金属細線で対応する半導体素子
9又は対応する電子部品の電極と電気的に接続されてい
る。そして、各導通用パターン15cの裏面側部分ない
しは他方の主面側部分は、当該パターン15cないしは
当該スルーホール部16に対応する支持用インナーリー
ド2ASの上面部分と、ろう材等の導電性の接合層17
を介して接合されている。即ち、接合層17は、各支持
用インナーリード2ASと同リード2ASと接するガラ
スエポキシ基板14Aの裏面部分とを互いに接合する役
目を担うと共に、同基板14A上の制御回路パターン1
0Aと、外部側装置と接続されるべき第1電極をなす各
支持用インナーリード2ASとを互いに導通させる役割
をも担っている。
【0028】本変形例によれば、各スルーホール部16
を、基板14A中の、当該スルーホール部16に対応す
る支持用インナーリード2ASと接合される部分内の任
意の位置に設けることができ、基板14Aの端側ないし
はコーナー側に支持用インナーリード2ASと導通すべ
きパッドないしはパターンを設けなければならないとい
う制約は一切なくなる。この点で、本変形例は、制御回
路パターン10Aと支持用インナーリード2ASとを金
属細線13で互いに接続している図5に示す変形例
(3)よりも有利であり、本変形例においては、金属細
線13が基板14Aのコーナー部分と接触して損傷を受
けて断線するという様な不具合の発生は一切生じ得なく
なる。
【0029】以上の通り、本変形によれば、スルーホー
ル部16を介して、電極たる各第1インナーリード2A
1と基板14A上のパターン10Aとを互いに電気的に
接続しているため、基板と上記電極とを接続するための
金属細線を配する必要が全くなくなり、金属細線をボン
ディングするパッドも設ける必要がなくなる。ところ
で、基板上のパターン10Aと電極を成すリード部2と
を金属細線によって接続した上で両部10A,2を封止
する場合においては、その際に金属細線が基板に接触し
たりする等の不具合が発生しない様にするために、金属
細線の形状を短いループ形状に設定した上で両部2,1
0Aをワイヤボンディングで接続する必要があり、且
つ、そのためのボンディングパッドを基板周辺に配置す
る必要があり、このため基板上でパターンの引き回しを
する必要が生じる。しかし、本変形例の様にスルーホー
ル部16を用いる場合には、同スルーホール部16を基
板14A内の任意の位置に配置することが可能であり、
基板上でパターンの引き回しをする必要性がない。しか
も、第1インナーリード2A1とボンディングされるべ
きボンディングパッドの配置が一切不要となり、よりフ
レキシブルな回路レイアウトを実現することが可能とな
る。
【0030】尚、セラミック基板にスルーホール部を形
成可能なケースでは、ガラスエポキシ基板14Aに代え
て、セラミック基板上に厚膜パターンを設けた厚膜基板
を本変形例においても用いても良い。
【0031】(実施の形態2)本実施の形態に係る樹脂
封止形電力用半導体装置の要部の斜視図を図7に模式的
に示す。更に、図7中、断線I-II及びIII−IVに関する
各断面図を、それぞれ図8及び図9に示す。但し、図示
の便宜上、両断面図8,9中には、スルーホール部16
の断面図形を表示している。
【0032】本実施の形態は、基板として、実施の形態
1の厚膜基板8に代えて、両面実装されたガラスエポキ
シ基板14を用いている点に、特徴を有する。即ち、ガ
ラスエポキシ基板14の一方の主面(上面)上及び他方
の主面(上面と対向する下面)上にそれぞれ形成された
第1及び第2制御回路用パターン15a,15b(両者
を総称して制御回路用パターンと呼ぶ)に、制御回路を
構成する全ての電子部品12及び半導体素子(IC)9
が、半田等などを介して実装されている。特に、本例で
は、上記素子9と電子部品12の一部とは第1制御回路
用パターン15a上に半田等を介して接続され、残りの
電子部品12は第2制御回路用パターン15b上に半田
等を介して搭載されている。そして、表裏パターン15
a,15bは、本基板14内の任意の位置に設けられた
スルーホール部16を介して、電気的に互いに接続され
ている。
【0033】加えて、このガラスエポキシ基板14の短
手方向における互いに対向し合う第1及び第2端部の裏
面は、それぞれ複数のインナーリード2A1中の第1及
び第2支持用インナーリード2AS1,2AS2の上面
部にのみ、接着剤等の接合層20によって接合されてい
る。そして、上記第1及び第2支持用インナーリード2
AS1,2AS2間に存在する少なくとも1つのインナ
ーリード(これらを中間インナーリードと称す)2AM
の長さは、第1及び第2支持用インナーリード2AS
1,2AS2の長さよりも短く、しかも、上記第1及び
第2端部に直交する、長手方向における互いに対向し合
った本基板14の第3及び第4端部は、いずれも上記中
間インナーリード2AMの上面部によって支持されては
いない。この様な状態で、各部1,19,2A1,2B
1,9,12,14,15a,15b,16は、封止樹
脂5によって封止されている。
【0034】本実施の形態によれば、ガラスエポキシ基
板14の両端部(第1及び第2端部)のみをそれぞれ第
1及び第2支持用インナーリード2AS1,2AS2で
保持した構造としているので、同基板14の中央部にお
いて両面実装化が可能となる。この様に両面実装化を実
現可能としたことで、基板の実装面積を2倍にすること
ができ、その分、基板及び本半導体装置の小型化が可能
となる。そして、小型化により配線長を短くすることが
できるので、ノイズ耐量を従来技術と比較して格段に向
上させることができる。
【0035】なお、厚膜基板に対してスルーホール部を
形成できるときには、実施の形態2で述べた特徴的構造
を厚膜基板を基板として用いる場合にも適用可能とな
る。
【0036】又、本実施の形態においても、既述した実
施の形態1の変形例(1)と同様に、ガラスエポキシ基
板14の両端を電極上ではなくて電極下に配置する、即
ち、上述した第1及び第2支持用インナーリード2AS
1,2AS2の下面部上に配置することができ、このと
きも同様の効果を得ることができる。
【0037】
【発明の効果】請求項1ないし6に係る各発明によれ
ば、従来技術と同様に、パワー半導体素子が発する熱
をダイパッドを介して効率良く放散させることができる
と共に、制御回路を構成する半導体素子と電子部品の
全てとを封止樹脂内に配設することができ、パワー半導
体素子と制御回路間の経路長が格段に短くなる結果、ノ
イズ耐量を従来技術の場合よりも飛躍的に向上させるこ
とができ、且つ、全ての制御回路用電子部品を封止樹
脂内の基板上に設けていることから、インナーリードの
微細パターン化という問題点を生じさせることなく、半
導体装置の高機能化に対応して生ずる制御回路用パター
ンの微細化を封止樹脂内で容易に実現することができ
る。即ち、パワー半導体素子が発する熱の放散性を良好
に維持しつつ、パワー半導体素子の制御回路部のファイ
ンパターン化を実現することができ、且つ、制御回路の
多機能化にコンパクトに対応することができる。
【0038】特に、請求項4の発明によれば、制御回路
用パターンの微細化をより一層容易に実現できるという
効果がある。
【0039】更に、請求項5の発明によれば、スルーホ
ール部に設けた導通パターンを利用してインナーリード
と制御回路用パターンとの電気的接続を容易に実現する
ことができ、その様な電気的接続を実現するためにボン
ディングパッドを設ける必要がなくなるという効果を奏
する。しかも、上記スルーホール部を任意の位置に配置
できるという効果もある。
【0040】加えて、請求項6の発明によれば、基板の
両面に制御回路をなす構成部品を実装することができ、
基板の小型化を通じて本半導体装置の小型化を図り、こ
れにより、ノイズ耐量をより一層向上させることができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係る半導体装置を示す図であ
る。
【図2】 実施の形態1に係る半導体装置を示す図であ
る。
【図3】 実施の形態1の変形例に係る半導体装置を示
す図である。
【図4】 実施の形態1の変形例に係る半導体装置を示
す図である。
【図5】 実施の形態1の変形例に係る半導体装置を示
す図である。
【図6】 実施の形態1の変形例に係る半導体装置を示
す図である。
【図7】 実施の形態2に係る半導体装置を示す図であ
る。
【図8】 実施の形態2に係る半導体装置を示す図であ
る。
【図9】 実施の形態2に係る半導体装置を示す図であ
る。
【図10】 従来技術に係る半導体装置を示す図であ
る。
【図11】 従来技術に係る半導体装置を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 パワー半導体素子、2 リード部、2A1 第1イ
ンナーリード(支持用インナーリード)、2A2 第2
アウターリード、2B1 第2インナーリード、2B2
第2アウターリード、3 ろう材、4,11,13
金属細線、5封止樹脂、6P 客先制御基板、7P 半
田、8 厚膜基板、9 半導体素子、10 厚膜パター
ン、10A ガラスエポキシ基板上のパターン、12
電子部品、14,14A ガラスエポキシ基板、15
a,15b ガラスエポキシ基板上のパターン、15c
導通用パターン、16 スルーホール部、17 導電
性接合層、19 ダイパッド、20 接合層。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/50 (72)発明者 川藤 寿 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 4M109 AA01 BA01 BA03 DB03 FA01 FA10 GA10 5F036 BB16 5F044 AA01 AA04 AA10 AA12 AA19 JJ05 JJ08 5F067 AA03 BB11 BC01 BE04 CA07 DF01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のインナーリードとそれぞれが前記
    複数のインナーリードの各々と繋がった複数のアウター
    リードとを有するリード部及び前記リード部と同一板厚
    を有するダイパッドを備えるフレーム部と、 前記ダイパッドの一部上に搭載されたパワー半導体素子
    と、 前記ダイパッドの前記一部を除く前記フレーム部の支持
    部上に接合された基板と、 前記基板の少なくとも一方の主面上に形成された前記パ
    ワー半導体素子の制御 回路のパターンと、前記制御回路用パターン上に搭載さ
    れた、前記パワー半導体素子を制御するための半導体素
    子と、 前記制御回路用パターン上に搭載された、前記半導体素
    子と共に前記制御回路を構成する全ての電子部品と、 前記複数のインナーリード、前記ダイパッド、前記パワ
    ー半導体素子、前記基板、前記半導体素子及び前記全て
    の電子部品を封止する封止樹脂とを備えることを特徴と
    する、樹脂封止形電力用半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の樹脂封止形電力用半導体
    装置であって、 前記フレーム部の前記支持部は前記複数のインナーリー
    ドの内の少なくとも2つの支持用インナーリードによっ
    て構成されていることを特徴とする、樹脂封止形電力用
    半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の樹脂封止形電力用半導体
    装置であって、 前記フレーム部の前記支持部は前記ダイパッドの他部に
    該当することを特徴とする、樹脂封止形電力用半導体装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項2又は3記載の樹脂封止形電力用
    半導体装置であって、 前記基板はセラミック基板であり、 前記制御回路用パターンは厚膜パターンであることを特
    徴とする、樹脂封止形電力用半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項2記載の樹脂封止形電力用半導体
    装置であって、 前記基板は前記少なくとも2つの支持用インナーリード
    と同数のスルーホール部を備えており、 前記スルーホール部の各々毎に、当該スルーホール部の
    壁面上と当該スルーホール部の周辺の前記一方及び他方
    の主面上とには導通用パターンが形成されており、 前記導通用パターンの前記他方の主面側部分は導電性の
    接合層を介して前記少なくとも2つの支持用インナーリ
    ードの内の対応する支持用インナーリードと接合されて
    いることを特徴とする、樹脂封止形電力用半導体装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の樹脂封止形電力用半導体
    装置であって、 前記フレーム部の前記支持部は前記複数のインナーリー
    ドの内の第1及び第2支持用インナーリードによって構
    成されており、 前記複数のインナーリードの内で前記第1支持用インナ
    ーリードと前記第2支持用インナーリードとの間に存在
    する少なくとも1つの中間インナーリードは前記第1及
    び第2支持用インナーリードよりも短く、 前記基板の第1端部は接合層を介して前記第1支持用イ
    ンナーリードによって支持されており、 前記基板の前記第1端部に対向する第2端部は前記接合
    層を介して前記第2支持用インナーリードによって支持
    されており、 前記基板の第3端部と前記第3端部に対向する第4端部
    とは、前記第1及び第2端部に直交しており、且つ、前
    記少なくとも1つの中間インナーリードによって支持さ
    れておらず、 前記制御回路用パターンの内で第1制御回路用パターン
    は前記基板の一方の主面上に形成され、第2制御回路用
    パターンは前記一方の主面に対向する前記基板の他方の
    主面上に形成されており、 前記半導体素子及び前記全ての電子部品の一部は前記第
    1制御回路用パターン上に搭載され、前記全ての電子部
    品の他部は前記第2制御回路用パターン上に搭載されて
    いることを特徴とする、樹脂封止形電力用半導体装置。
JP2000062220A 2000-03-07 2000-03-07 樹脂封止形電力用半導体装置 Expired - Lifetime JP4037589B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000062220A JP4037589B2 (ja) 2000-03-07 2000-03-07 樹脂封止形電力用半導体装置
US09/664,341 US6313520B1 (en) 2000-03-07 2000-09-18 Resin-sealed power semiconductor device including substrate with all electronic components for control circuit mounted thereon
EP00122884A EP1143514B1 (en) 2000-03-07 2000-10-20 Resin-sealed power semiconductor device including substrate with all electronic components for control circuit mounted thereon
DE60042110T DE60042110D1 (de) 2000-03-07 2000-10-20 Kunststoffeingekapselte Leistungshalbleiteranordnung einschliesslich einem Substrat mit allen darauf montierten elektronischen Bauteilen für eine Kontrollschaltung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000062220A JP4037589B2 (ja) 2000-03-07 2000-03-07 樹脂封止形電力用半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001250911A true JP2001250911A (ja) 2001-09-14
JP4037589B2 JP4037589B2 (ja) 2008-01-23

Family

ID=18582258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000062220A Expired - Lifetime JP4037589B2 (ja) 2000-03-07 2000-03-07 樹脂封止形電力用半導体装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6313520B1 (ja)
EP (1) EP1143514B1 (ja)
JP (1) JP4037589B2 (ja)
DE (1) DE60042110D1 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002353404A (ja) * 2001-05-22 2002-12-06 Taiheiyo Seiko Kk インテリジェントパワースイッチ装置
WO2003010047A1 (fr) 2001-07-25 2003-02-06 Max Co., Ltd. Machine a ligaturer des barres d'acier de renfort
US6765285B2 (en) 2002-09-26 2004-07-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power semiconductor device with high radiating efficiency
KR100752239B1 (ko) * 2005-05-25 2007-08-27 신테크 컴퍼니, 리미티드 전력 모듈 패키지 구조체
JP2008016822A (ja) * 2006-06-05 2008-01-24 Denso Corp 負荷駆動装置
JP2008504706A (ja) * 2004-06-30 2008-02-14 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 電子的回路ユニット
WO2011155165A1 (ja) * 2010-06-11 2011-12-15 パナソニック株式会社 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JP2012151163A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Sanken Electric Co Ltd 半導体モジュール
JP2012256803A (ja) * 2011-06-10 2012-12-27 Mitsubishi Electric Corp パワーモジュールとその製造方法
KR101231792B1 (ko) * 2011-03-17 2013-02-08 엘에스파워세미텍 주식회사 반도체 패키지
JP2013162067A (ja) * 2012-02-08 2013-08-19 Mitsubishi Electric Corp パワー半導体装置

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1156528B1 (en) * 2000-05-08 2006-08-30 STMicroelectronics S.r.l. Electric connection structure for electronic power devices and method of connection
US6856006B2 (en) * 2002-03-28 2005-02-15 Siliconix Taiwan Ltd Encapsulation method and leadframe for leadless semiconductor packages
KR100370231B1 (ko) * 2000-06-13 2003-01-29 페어차일드코리아반도체 주식회사 리드프레임의 배면에 직접 부착되는 절연방열판을구비하는 전력 모듈 패키지
US6545364B2 (en) * 2000-09-04 2003-04-08 Sanyo Electric Co., Ltd. Circuit device and method of manufacturing the same
US6798044B2 (en) * 2000-12-04 2004-09-28 Fairchild Semiconductor Corporation Flip chip in leaded molded package with two dies
US6486535B2 (en) * 2001-03-20 2002-11-26 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Electronic package with surface-mountable device built therein
JP2002314030A (ja) * 2001-04-12 2002-10-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
KR100723454B1 (ko) * 2004-08-21 2007-05-30 페어차일드코리아반도체 주식회사 높은 열 방출 능력을 구비한 전력용 모듈 패키지 및 그제조방법
US7061080B2 (en) * 2001-06-11 2006-06-13 Fairchild Korea Semiconductor Ltd. Power module package having improved heat dissipating capability
KR100442847B1 (ko) * 2001-09-17 2004-08-02 페어차일드코리아반도체 주식회사 3차원 구조를 갖는 전력 반도체 모듈 및 그 제조방법
JP3920629B2 (ja) * 2001-11-15 2007-05-30 三洋電機株式会社 半導体装置
US7145223B2 (en) * 2002-05-22 2006-12-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device
JP3916072B2 (ja) * 2003-02-04 2007-05-16 住友電気工業株式会社 交流結合回路
JP2008545280A (ja) * 2005-07-01 2008-12-11 オウヤング,キング 単一の表面実装パッケージ中に実装される完全パワーマネージメントシステム
JP5378683B2 (ja) * 2005-08-31 2013-12-25 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 回路装置およびその製造方法
WO2007026944A1 (ja) * 2005-08-31 2007-03-08 Sanyo Electric Co., Ltd. 回路装置およびその製造方法
DE102005061016B4 (de) 2005-12-19 2018-12-06 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleitermodul, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung in einem Schaltnetzteil
US8471374B2 (en) * 2006-02-21 2013-06-25 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system with L-shaped leadfingers
DE102006033175A1 (de) * 2006-07-18 2008-01-24 Robert Bosch Gmbh Elektronikanordnung
US7659608B2 (en) * 2006-09-15 2010-02-09 Stats Chippac Ltd. Stacked die semiconductor device having circuit tape
US8294248B2 (en) * 2006-11-30 2012-10-23 Marvell World Trade Ltd. Chip on leads
US7642638B2 (en) * 2006-12-22 2010-01-05 United Test And Assembly Center Ltd. Inverted lead frame in substrate
KR101221807B1 (ko) * 2006-12-29 2013-01-14 페어차일드코리아반도체 주식회사 전력 소자 패키지
US20090051019A1 (en) * 2007-08-20 2009-02-26 Chih-Feng Huang Multi-chip module package
US20100193920A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-05 Infineon Technologies Ag Semiconductor device, leadframe and method of encapsulating
US8547709B2 (en) * 2010-02-12 2013-10-01 Cyntec Co. Ltd. Electronic system with a composite substrate
CN102339818B (zh) * 2010-07-15 2014-04-30 台达电子工业股份有限公司 功率模块及其制造方法
CN102340233B (zh) * 2010-07-15 2014-05-07 台达电子工业股份有限公司 功率模块
US9287765B2 (en) 2010-07-15 2016-03-15 Delta Electronics, Inc. Power system, power module therein and method for fabricating power module
JP5824672B2 (ja) * 2011-02-24 2015-11-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 パワーモジュール
US8692377B2 (en) 2011-03-23 2014-04-08 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit packaging system with plated leads and method of manufacture thereof
KR200483254Y1 (ko) 2012-01-06 2017-05-02 페어차일드코리아반도체 주식회사 반도체 패키지
EP2680305A3 (en) * 2012-06-29 2014-02-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd Semiconductor package
US20150075849A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-19 Jia Lin Yap Semiconductor device and lead frame with interposer
JP6256145B2 (ja) 2014-03-26 2018-01-10 株式会社デンソー 半導体装置及びその製造方法
DE102015104995B4 (de) * 2015-03-31 2020-06-04 Infineon Technologies Austria Ag Verbindungshalbleitervorrichtung mit einem mehrstufigen Träger
CN108269778A (zh) * 2018-01-09 2018-07-10 深圳电通纬创微电子股份有限公司 一种双基岛sop芯片封装结构
CN110556370B (zh) * 2019-09-30 2024-03-29 桂林航天电子有限公司 微组装固体功率器件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08130283A (ja) * 1994-10-31 1996-05-21 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JPH1093015A (ja) * 1996-09-11 1998-04-10 Hitachi Ltd 半導体装置
JPH11233712A (ja) * 1998-02-12 1999-08-27 Hitachi Ltd 半導体装置及びその製法とそれを使った電気機器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60160154A (ja) * 1984-01-30 1985-08-21 Nec Kansai Ltd Hic
JPS6114731A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 Nec Kansai Ltd 半導体装置
KR910001419B1 (ko) * 1987-03-31 1991-03-05 가부시키가이샤 도시바 수지봉합형 집적회로장치
JPH01194447A (ja) * 1988-01-29 1989-08-04 Ibiden Co Ltd 混成集積回路装置
JPH027455A (ja) * 1988-06-24 1990-01-11 Nec Corp 樹脂封止型混成集積回路
JPH0342846A (ja) * 1989-07-10 1991-02-25 Toshiba Corp ハイブリッド型樹脂封止半導体装置
US5291054A (en) * 1991-06-24 1994-03-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Light receiving module for converting light signal to electric signal
JPH05218233A (ja) * 1992-02-06 1993-08-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH05226575A (ja) * 1992-02-13 1993-09-03 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2708320B2 (ja) * 1992-04-17 1998-02-04 三菱電機株式会社 マルチチップ型半導体装置及びその製造方法
JP3193788B2 (ja) * 1992-10-06 2001-07-30 イビデン株式会社 電子部品搭載用基板
JP3299421B2 (ja) * 1995-10-03 2002-07-08 三菱電機株式会社 電力用半導体装置の製造方法およびリードフレーム
JP3429921B2 (ja) * 1995-10-26 2003-07-28 三菱電機株式会社 半導体装置
JP3516789B2 (ja) * 1995-11-15 2004-04-05 三菱電機株式会社 半導体パワーモジュール
US6002166A (en) * 1996-11-28 1999-12-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device
US5998856A (en) * 1996-11-28 1999-12-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device
US6184585B1 (en) * 1997-11-13 2001-02-06 International Rectifier Corp. Co-packaged MOS-gated device and control integrated circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08130283A (ja) * 1994-10-31 1996-05-21 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JPH1093015A (ja) * 1996-09-11 1998-04-10 Hitachi Ltd 半導体装置
JPH11233712A (ja) * 1998-02-12 1999-08-27 Hitachi Ltd 半導体装置及びその製法とそれを使った電気機器

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002353404A (ja) * 2001-05-22 2002-12-06 Taiheiyo Seiko Kk インテリジェントパワースイッチ装置
WO2003010047A1 (fr) 2001-07-25 2003-02-06 Max Co., Ltd. Machine a ligaturer des barres d'acier de renfort
DE10322745B4 (de) * 2002-09-26 2009-02-05 Mitsubishi Denki K.K. Leistungshalbleiter-Bauelement mit hoher Abstrahlungseffizienz
US6765285B2 (en) 2002-09-26 2004-07-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power semiconductor device with high radiating efficiency
JP4728330B2 (ja) * 2004-06-30 2011-07-20 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 電子的回路ユニット
JP2008504706A (ja) * 2004-06-30 2008-02-14 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 電子的回路ユニット
KR100752239B1 (ko) * 2005-05-25 2007-08-27 신테크 컴퍼니, 리미티드 전력 모듈 패키지 구조체
JP2008016822A (ja) * 2006-06-05 2008-01-24 Denso Corp 負荷駆動装置
WO2011155165A1 (ja) * 2010-06-11 2011-12-15 パナソニック株式会社 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
US8471373B2 (en) 2010-06-11 2013-06-25 Panasonic Corporation Resin-sealed semiconductor device and method for fabricating the same
JP5478638B2 (ja) * 2010-06-11 2014-04-23 パナソニック株式会社 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JP2012151163A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Sanken Electric Co Ltd 半導体モジュール
KR101231792B1 (ko) * 2011-03-17 2013-02-08 엘에스파워세미텍 주식회사 반도체 패키지
JP2012256803A (ja) * 2011-06-10 2012-12-27 Mitsubishi Electric Corp パワーモジュールとその製造方法
JP2013162067A (ja) * 2012-02-08 2013-08-19 Mitsubishi Electric Corp パワー半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1143514A3 (en) 2004-03-31
JP4037589B2 (ja) 2008-01-23
DE60042110D1 (de) 2009-06-10
US6313520B1 (en) 2001-11-06
EP1143514B1 (en) 2009-04-29
EP1143514A2 (en) 2001-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4037589B2 (ja) 樹脂封止形電力用半導体装置
US6331221B1 (en) Process for providing electrical connection between a semiconductor die and a semiconductor die receiving member
JP3063846B2 (ja) 半導体装置
JPH11233684A (ja) 半導体装置用基板、半導体装置及びその製造方法並びに電子機器
JP3016910B2 (ja) 半導体モジュール構造
JPH05121644A (ja) 電子回路デバイス
JPH04273150A (ja) 半導体装置
JP2620611B2 (ja) 電子部品搭載用基板
JP3942495B2 (ja) 半導体装置
WO2022162875A1 (ja) 半導体パワーモジュール
JPH01302757A (ja) 基板集合シート
JPS60200559A (ja) メモリモジュール
JP2771575B2 (ja) 混成集積回路
JPH0231794Y2 (ja)
JPH0714938A (ja) 混成集積回路装置
JPH04267361A (ja) リードレスチップキャリア
KR950002210B1 (ko) 반도체 칩 실장 방법
JPH05326814A (ja) 電子回路素子搭載用リードフレーム
JP2599290Y2 (ja) ハイブリッドic
JPS62203395A (ja) 半導体装置
JPS60169187A (ja) 金属ベ−ス回路基板
JPS6225444A (ja) 連続配線基板
JP2003168852A (ja) 電子部品の実装方法
KR20020005823A (ko) 테이프 배선기판을 이용한 볼 그리드 어레이 패키지
JPH0430565A (ja) 高出力用混成集積回路装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050829

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060403

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070306

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070410

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070626

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070807

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20070914

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071030

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071101

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4037589

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101109

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111109

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121109

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121109

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131109

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term